5_Variação da resistência - resistividade

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Variação da resistência - 
resistividade 
 
 
 
 
Embora os condutores permitam a passagem de corrente elétrica, os mesmos 
oferecem certa resistência a essa passagem. A resistência de condutores com as 
mesmas dimensões varia conforme a matéria-prima de cada um. 
 
Neste capítulo trataremos da resistência específica oferecida pelos elementos 
encontrados na natureza, classificando-os em elementos condutores, semi- 
condutores e isolantes. 
 
A resistência de um condutor aumenta à medida que aumenta seu comprimento, 
conservando-se constantes a seção e a temperatura. 
 
 
Gráfico resistência x comprimento 
 
 
 
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A resistência de um condutor diminui à medida que aumenta a sua seção transversal, 
conservando-se constantes o comprimento e a temperatura. 
 
 
Resistência x seção transversal 
 
Resistividade dos Materiais 
Resistividade de um condutor é a resistência que ele apresenta quando tem 1 metro 
de comprimento, seção transversal de 1 milímetro quadrado e está à temperatura de 
20 graus Celsius. 
 
A resistência R de um condutor é expressa em ohms ( Ω ) e depende: 
• de sua resistividade ρ em ( )m×Ω ; 
• de seu comprimento L, em metros; 
• de sua seção transversal S, em milímetros quadrados. 
 
Segunda Lei de Ohm 
A resistência de um condutor é expressa pela fórmula: 
 
S
L
R
×
=
ρ
 em ( )Ω 
 
Com a fórmula da resistividade pode-se fazer alguns cálculos, lembrando que a 
temperatura aqui considerada é de 20ºC. 
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Exemplos: 
• Determinar o valor da resistência de um fio de alumínio 99,9 % com seção de 
 2 mm2 e comprimento de l00 m. 
 
Dados: 
?
100
102
1084,2
26
8
=
=
×=
×Ω×=
−
−
R
mL
mS
mρ
 
 
Solução: 
 
Ω=
×
××
=⇒
×
=
−
−
42,1
102
1001084,2
6
8
R
S
L
R
ρ
 
 
• Determinar o comprimento de um fio de constantan com seção transversal de 
 2 mm2 e resistência de 3 ( Ω ). 
 
Dados: 
?
3
102
105
26
8
=
Ω=
×=
×Ω×=
−
−
L
R
mS
mρ
 
 
Solução: 
 
mL
SR
L 120
105
1023
8
6
=
×
××
=⇒
×
=
−
−
ρ
 
 
Conforme o valor de resistividade, um material poderá ser considerado condutor, 
semi – condutor ou isolante. 
 
Tabela da Resistividade 
Na ilustração posterior mostraremos os valores aproximados para as resistividades de 
diversas substâncias à temperatura de 200ºC. 
 
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Resistividade de várias substâncias a 20ºC. 
 
 
Condutância e condutividade 
 
Abordaremos os materiais elétricos e a facilidade de condução de eletricidade. 
 
Condutores 
 
Alguns materiais permitem que a corrente elétrica os atravesse com relativa facilidade. 
 
A esses materiais damos o nome de condutores elétricos. Os condutores elétricos são 
substâncias cujos elétrons livres encontram pouca resistência no sentido de seu 
movimento ordenado. 
 
Entre os condutores elétricos os que mais se destacam por suas características são: 
Cobre, alumínio, prata e aço. 
 
O cobre e o alumínio são largamente usados em instalações elétricas, bobinados de 
motores e transformadores elétricos. 
 
 
Condutores elétricos; facilidade no fluxo de elétrons. 
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Isolantes 
 
Vamos estudar, agora, o segundo grupo de materiais, que é o grupo dos isolantes. 
 
Nestes materiais, os elétrons estão presos aos átomos por uma força de atração muito 
maior que nos materiais condutores. Os isolantes elétricos são substâncias que, 
praticamente, não deixam passar a corrente elétrica, devido à sua elevada resistência 
elétrica. 
 
Não existe isolante perfeito, por maior que seja sua resistência elétrica. 
 
 
Condutores elétricos; dificuldade no fluxo de elétrons. 
 
Entre os isolantes elétricos os que mais se destacam por suas características são: 
borracha, porcelana, mica e os plásticos em geral. Os plásticos são os que mais se 
destacam, pois resistem muito bem à corrosão e ao tempo, e para diversas aplicações 
encontramos um tipo de plástico que atende às especificações. 
 
Em eletricidade, a baquelita é empregada na confecção do corpo de interruptores, 
tomadas e na base e corpo de chaves. 
 
 
A baquelita é muito utilizada em componentes elétricos. 
 
 
 
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Mica 
A mica é empregada, como isolante elétrico, em locais onde serão desenvolvidas altas 
temperaturas, como, por exemplo, entre a resistência e a carcaça do ferro de 
engomar, nos ferros de soldar, etc. 
 
 
A mica é utilizada em ferro de passar roupa. 
A – ferro de passar roupa. B – resistor isolado com mica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Exercícios: 
 
1. Escreva, nos espaços abaixo, os fatores que alteram os valores da resistência 
 elétrica. 
 ______________________________________________________________ 
 ______________________________________________________________ 
 
2. Complete as sentenças escrevendo as palavras corretas nos espaços em 
 branco. 
 
a. A temperatura influi na ____________________________ dos condutores. 
 
b. A resistência do condutor aumenta de acordo com o ___________________. 
 
c. Quanto maior a seção transversal do condutor menor a ________________. 
 
d. A resistividade de um material condutor é expressa em ________________. 
 
3. Associe os itens da coluna 1 com a coluna 2 colocando os números 
 correspondentes nos parênteses. 
 
Coluna 1 Coluna 2 
(1) resistência ( ) metro 
(2) comprimento ( ) ohm 
(3) seção transversal ( ) milímetro quadrado 
 
4. Assinale com V as afirmativas verdadeiras e com F, as falsas. 
 
( ) Quando um condutor é aquecido, sua resistência elétrica não se altera. 
( ) O coeficiente de temperatura varia conforme a matéria-prima do condutor. 
( ) A elevação de temperatura no elemento tungstênio diminui sua resistência 
 elétrica. 
( ) A resistência de um condutor diminui na proporção que aumenta seu 
 comprimento. 
 
 
 
 
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5. Complete as sentenças escrevendo as palavras corretas nos espaços em 
 branco. 
 
a. A variação da resistência elétrica do condutor depende do tipo de material e da 
 variação de __________________________________________________. 
 
b. Entre os condutores mais freqüentemente usados destacam-se o cobre e o 
 ________________________. 
 
6. Assinale com X a alternativa que corresponde à observação feita. Aumentando-se 
a temperatura de um condutor elétrico: 
 
( ) a corrente elétrica diminui; 
( ) a tensão elétrica aumenta; 
( ) corrente e tensão elétrica diminuem; 
( ) a tensão elétrica diminui. 
 
7. Assinale com V as afirmativas verdadeiras e com F, as falsas. 
 
( ) Os isolantes possuem elevada resistência elétrica. 
( ) A borracha, o plástico, a porcelana e a mica são matérias que se destacam por 
 que são bons condutores elétricos. 
( ) A mica é um bom isolante elétrico, pois resiste a altas temperaturas. 
( ) Para diversas aplicações há diferentes tipos de plásticos que atendem às 
 especificações. 
 
8. Determinar o comprimento de um fio de níquel cromo, que apresenta uma 
 resistência específica igual a 108000 Ωm e secção transversal igual a 
 16mm2. Dados: Níquel-Cromo m×Ω×= −810108ρ . 
 
9. Um fio de cobre apresenta uma resistência específica igual a 0,136 K Ω , 
 sendo seu comprimento igual a 1 km. Calcular sua secção transversal em 
 mm2. Dados: Cobrem×Ω×= −8107,1ρ . 
 
10. Determinar a resistência específica de um fio de níquel cromo, que tem as 
 seguintes características: comprimento de 0,2km e secção transversal igual a 
 4mm2. Dados: Níquel-Cromo m×Ω×= −810108ρ . 
 
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11. Determinar o comprimento apresentado por um fio de tungstênio com as 
 seguintes características: Tungstênio m×Ω×= −8105,5ρ , resistência 
 específica igual a 0,300 k Ω , secção transversal igual a 2,5mm2. 
 
12. Determinar a resistência específica de um fio de alumínio, medindo 0,5km e 
 secção transversal de 2,5mm2 . Dados: Alumínio m×Ω×= −81084,2ρ .